ใบงานที่2

ปิโตรเลียม (Petroleum)

ปิโตรเลียม หมายถึง สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ โดยมีธาตุเป็นองค์ประกอบหลัก คือ คาร์บอน และไฮโดรเจน โดยอาจมีธาตุอื่น เช่น กํามะถัน ออกซิเจน ไนโตรเจน ปนอยู่ด้วย ปิโตรเลียมเป็นได้ทั้งของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของปิโตรเลียมเอง พลังงานความร้อน และความกดดันตามสภาพแวดล้อมที่ปิโตรเลียมสะสมตัวอยู่ 

การเกิดปิโตรเลียม

.....เรารู้จักผลิตภัณฑ์จากปิโตรเลียมในรูปแบบต่าง ๆ เช่น แก๊สหุงต้ม น้ำมันก๊าดน้ำมันเบนซินยางมะตอยแต่เราไม่เคยเห็น ปิโตรเลียมตามธรรมชาติเลย

ปิโตรเลียม ประกอบด้วยก๊าซธรรมชาติเหลวและน้ำมันดิบ ซึ่งเป็นของเหลวข้นๆสีดำๆก๊าซธรรมชาติเหลวจะอยู่ชั้นบน ของปิโตรเลียมและเกิดจากการกลั่นตัวตามธรรมชาติของน้ำมันดิบ

....ปิโตรเลียมเกิดจากซากพืชซากสัตว์ตายทับถมกันภายใต้พื้นพิภพเป็นเวลาล้าน ๆ ปี จนกลายเป็นชั้นหินด้วยความกดดันสูงอัน เกิดจากการเคลื่อนตัวและหดตัวของชั้นหินและอุณหภูมิใต้พิภพ สารอินทรีย์เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นธาตุไฮโดรเจนและไฮโดรคาร์บอน จะมีการเปลี่ยนแปลงทางเคมีอย่างช้า ๆ แปรสภาพเป็นก๊าซและน้ำมันดิบสะสมและซึมผ่านชั้นหินที่เป็นรูพรุน เช่น ชั้นหินทราย และชั้นหินปูนไปสู่แอ่งหินที่ต่ำกว่า จากนั้นค่อย ๆ สะสมตัวอยู่ระหว่างชั้นหินที่หนาแน่น ซึ่งไม่สามารถซึมผ่านไปได้อีก โดยปกติ ปริมาณการสะสมตัวจะมี 5.25 % ของปริมาตรหิน เนื่องจากปิโตรเลียมถูกบีบอัดด้วยชั้นหินต่าง ๆ มันจะพยายามแทรกตัว ขึ้นมายังผิวโลกตามรอยแตกของชั้นหิน เว้นแต่ว่ามันจะถูกปิดกั้นด้วยชั้นหินเนื้อแน่น ซึ่งทำให้มันถูกกักไว้ใต้ผิวโลก .... ลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาของชั้นหินใต้ผิวโลกที่เหมาะสมในการเกิดปิโตรเลียม คือ ชั้นหินรูปโค้งประทุนคว่ำ  (anticlinal trap)โครงสร้างรูปรอยเลื่อนของชั้นหิน (fault trap) โครงสร้างรูปโดม (domal trap) และโครงสร้างรูปประดับชั้น (stratigraphic trap) การกลั่นปิโตรเลียม         ปิโตรเลียมหรือน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติที่ได้จากหลุมผลิตที่เจาะพบใต้พิภพ จะต้องผ่านกรรมวิธีก่อนนำมาใช้ เช่น ปิโตรเลียม จากฐานขุดเจาะในทะเลจะส่งผ่านไปแยกแก๊ส น้ำและสิ่งสกปรกออกจากน้ำมันดิบแล้วจึงถูกส่งผ่านไปยังสถานีแยกปิโตรเลียมที่ชายฝั่ง ที่สถานีนี้ปิโตรเลียมจะถูกแปรสภาพให้เป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปชนิดต่าง ๆ ตามต้องการเพื่อความสะดวกและเหมาะสมต่อการใช้ประโยชน์ การแยกน้ำมันดิบคือการแยกส่วนประกอบน้ำมันดิบด้านกายภาพ ซึ่งส่วนใหญ่จะแยกโดยวิธีการกลั่นลำดับส่วน ซึ่งใช้หลักนำน้ำมันดิบมากลั่นในหอกลั่นบรรยากาศ น้ำมันดิบจะถูกแยกตัวออกเป็นน้ำมันสำเร็จรูปต่าง ๆ ที่มีช่วงจุดเดือดต่าง กันนั่นคือ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิดต่าง ๆ ที่รวมอยู่ในน้ำมันดิบ จะมีระดับการกลั่นที่อุณหภูมิแตกต่างกันตั้งแต่ลบ 157 องศาเซลเซียส ขึ้นไปจนถึงหลายร้อยองศาเซลเซียส ....กระบวนการกลั่นแยกส่วน ปิโตรเลียมจะถูกส่งผ่านเข้าไปในท่อเหล็กซึ่งเรียงอยู่เป็นแถวในเตาเผาและมีความร้อนขนาด 315 - 371 องศาเซลเซียส (600 - 700 องศาฟาเรนไฮต์) หลังจากนั้น น้ำมันดิบและไอน้ำร้อนจะไหลผ่านไปในหอกลั่น บรรยากาศ ซึ่งมีถาดเรียงกันเป็นชั้น ๆ หลายสิบชั้น ไอร้อนที่จะกลั่นตัวเป็นของเหลวในถาดชั้นใด ตามอุณหภูมิของจุดเดือดของน้ำมันในส่วนนั้น ชั้นยอดสุดซึ่งอุณหภูมิต่ำสุดจะเป็นแก๊ส รอง ๆ ลงไปจะเป็นเบนซิน น้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล น้ำมันเตาน้ำมันหล่อลื่น และยางมะตอย ตามลำดับ ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลี่ยม ในที่นี้จะกล่าวถึงผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้องกับพลังงานเท่านั้น คือ แก๊ส L.P.G.หรือแก๊สหุงต้มน้ำมันเบนซินน้ำมันก๊าด น้ำมันดีเซล และน้ำมันเตา .....แก๊ส L.P.G. หรือแก๊สหุงต้ม เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีจุดเดือดต่ำมาก มีสภาพเป็นแก๊สในอุณหภูมิห้องดังนั้น ในการเก็บรักษาต้องเพิ่มความดัน หรือลด อุณหภูมิให้ก๊าซปิโตรเลียมเปลี่ยนสภาพเป็นของเหลว เพื่อความสะดวกในการเก็บรักษา แก๊สนี้เป็นแก๊สผสมระหว่างก๊าซโพรเพน ซึ่งมีจำนวนคาร์บอน 3 อะตอม กับก๊าซบิวเทน ซึ่งมีจำนวนคาร์บอน 4 อะตอม เมื่อเวลาลุกไหม้จะให้ความร้อนสูง และมีเปลวที่สะอาด ปกติไม่มีสีไม่มีกลิ่น แต่เพื่อให้เป็นที่สังเกตง่ายเมื่อรั่ว ผู้ผลิตจึงใส่กลิ่นเข้าไป ประโยชน์ ใช้เป็นแก๊สหุงต้ม เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์รวมทั้งเตาเผา เตาอบต่าง ๆ .....น้ำมันเบนซิน (gasoline) เป็นเชื้อเพลิงที่ใช้กับเครื่องยนต์มาก โดยใช้จุดระเบิดที่หัวเทียน น้ำมันเบนซินประกอบด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอน ชนิดหนึ่งมีจำนวน 8 อะตอมใน 1 โมเลกุล เรียกว่า ไอโซออกเทน น้ำมันเบนซินที่มีไอโซออกเทนบริสุทธิ์จะมีสมบัติในการทำงานกับเครื่องยนต์ดีมาก เราเรียกว่ามีออกเทนนัมเบอร์เป็น 100 จะทำให้เครื่องยนต์เดินเรียบ เบนซินชนิดนี้จะมีราคาแพง หากน้ำมันเบนซินที่มีไฮโดรคาร์บอนน้อยกว่า 8 อะตอมใน 1 โมเลกุล มีค่าออกเทนนัมเบอร์ต่ำ จะทำให้มีราคาถูก เพราะการเผาไหม้เชื้อเพลิงไม่ดี จึงมีการเติมสารบางชนิดลงไปในเบนซินคุณภาพต่ำเพื่อให้มีคุณภาพดี ใกล้เคียงกับเบนซินที่มีออกเทนนัมเบอร์สูง สารที่นิยมเติมกันมากคือ เตตระเอธิลเลต ซึ่งประกอบด้วยตะกั่วจะมีผลต่อมลภาวะอากาศ หากใช้สารเมทิลเทอร์- เธียรีมิวทิลอีเธน หรือเอ็มทีบีอีเติมแทน จะไม่ทำให้เกิดมลภาวะ และจะทำให้เบนซินมีคุณภาพดีขึ้นเช่นกัน .....น้ำมันก๊าด (kerosene) เป็นผลิตภัณฑ์หลักของอุตสาหกรรมปิโตรเลียมในระยะแรก ๆ เดิมน้ำมันก๊าดใช้จุดตะเกียงเท่านั้น แต่ปัจจุบัน น้ำมันก๊าดใช้ ประโยชน์อย่างอื่นได้หลายประการ เช่น ใช้เป็นส่วนผสมสำหรับยาฆ่าแมลง สีทา น้ำมันขัดเงา และเป็นส่วนผสมของน้ำยาทำความสะอาดในด้านการเกษตร ให้กำลังรถแทรกเตอร์ และใช้เป็นเชื้อเพลิงเผาอุตสาหกรรมเครื่องเคลือบดินเผา .....น้ำมันเชื้อเพลิงดีเซล (Diesel) ใช้กับเครื่องยนต์ที่มีมูลฐานการทำงานแตกต่างจากเครื่องยนต์เบนซิน เพราะต้องการความร้อนที่เกิดจากการอัดอากาศ อย่างสูงในลูกสูบ เชื้อเพลิงดีเซลใช้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า รถบรรทุก รถโดยสาร รถแทรกเตอร์ หัวจักรรถไฟ และเรือประมง .....น้ำมันเตา (fuel oils) เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเตาหม้อน้ำและเตาเผา หรือเตาหลอมในโรงงานอุตสาหกรรม เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ เครื่องยนต์เรือ เดินสมุทร น้ำมันเตามี 3 ชนิด คือ 1. น้ำมันเตาอย่างเบามีความหนืดต่ำใช้กับหม้อน้ำขนาดเล็ก 2. น้ำมันเตาอย่างกลางมีความหนืดปานกลางใช้กับหม้อน้ำขนาดกลาง 3. น้ำมันเตาอย่างหนักมีความหนืดสูงใช้กับเตาเผาในอุตสาหกรรมผลิตปูนซีเมนต์ อ้างอิง -http://dnfe5.nfe.go.th/ilp/sunshine/SUN-2.htm - http://www.dmf.go.th/dmfweb/index.php?option=com_content&view=article&id=103&Itemid=92&lang=th -http://www.nakhamwit.ac.th/pingpong_web/Petro_Chem.htm การกำเนิดปิโตรเลียม ที่มา : www.hgvthailand.com  ทาง Youtube : http://www.youtube.com/watch?v=KlMr7eTyjNw